Dresser la carte du cerveau (C1)
Mapping the brain — A worm with 302 neurons we still cannot predict, a fly mapped synapse by synapse, and a speck of human cortex worth a million gigabytes.
Marie : Thomas, j'aimerais qu'on se penche aujourd'hui sur une ambition vertigineuse : dresser la carte complète d'un cerveau.
Thomas : Le connectome, autrement dit le plan de toutes les connexions entre neurones. Commençons modestement, par un ver.
Marie : Le petit ver transparent des laboratoires ?
Thomas : Lui-même. Il compte trois cent deux neurones, pas un de plus. Leur cartographie a pourtant exigé plus d'une décennie, jusqu'à sa publication en mille neuf cent quatre-vingt-six.
Marie : Et une fois le plan obtenu, on a compris son fonctionnement ?
Thomas : Loin de là. Près de quarante ans plus tard, on peine encore à prédire certains de ses comportements.
Marie : Il est frappant qu'une carte aussi simple résiste à ce point à l'interprétation.
Thomas : C'est que le plan des câbles ne dit rien de ce qui y circule. Or on a depuis changé d'échelle : en deux mille vingt-quatre, on a publié le connectome complet d'une mouche.
Marie : Combien de neurones, cette fois ?
Thomas : Environ cent quarante mille, reliés par quelque cinquante millions de synapses. Des centaines de chercheurs et de bénévoles en ont vérifié la reconstruction.
Marie : Et chez l'humain ? Encore faut-il qu'on sache par où commencer.
Thomas : La même année, une équipe a reconstruit un seul millimètre cube de cortex humain, à peine la moitié d'un grain de riz.
Marie : Pour quel résultat ?
Thomas : Cinquante-sept mille cellules, cent cinquante millions de synapses, et plus d'un million de gigaoctets de données.
Marie : De sorte qu'un cerveau entier, avec ses quatre-vingt-six milliards de neurones, représenterait un volume qu'aucun laboratoire ne saurait stocker.
Thomas : Du moins aujourd'hui. Et tout cela pour un organe qui fonctionne avec une vingtaine de watts, moins qu'une ampoule.
Marie : C'est peut-être là le vrai vertige : non la complexité en soi, mais qu'elle soit à ce point économe.
Thomas : D'accord. Faut-il pour autant en conclure que la carte ne suffira jamais ?
Marie : Je dirais qu'elle est nécessaire sans être suffisante. Qu'on possède le plan d'une ville ne dit rien des conversations qui s'y tiennent.
Thomas : Belle image. Encore faudrait-il, pour entendre ces conversations, que nous sachions ce que nous cherchons.
Marie : C'est bien là toute la difficulté, et toute la beauté, des neurosciences.